制御変数
自然な状態に存在するシステムでは、多くの変数が相互に依存し、それぞれが他の変数に影響を与える可能性があります。 科学実験は、IV–実験者によって操作される要素–とDV–IVの操作によって影響を受ける要素の関係をテストします。,
例えば、組み合わせた気体則を数学的に述べると、
P V T=k{\displaystyle\qquad{\frac{PV}{T}}=k}
ここで、
Pは圧力Vは体積Tはケルビンで測定される熱力学的温度kは定数(エネルギーの単位を温度で割ったもの)である。 これは、圧力-体積の積とシステムの温度との比が一定のままであることを示しています。,
結合気体則の一部の実験的検証では、圧力、温度、体積がすべて変数である(P*V=T)が、これらの変数のいずれかに対する結果の変化をテストするには、少なくとも一つを一定に保つ必要があります。 これは、残りの変数で同等の実験結果を見るためです。,
温度を制御変数とし、実験の過程を通して変化させることが許されない場合、従属変数、圧力および体積の関係は、どちらか一方の値を変更することによって迅速に確立することができ、これはボイルの法則である。 例えば、圧力が上がれば容積は減らなければならない。,
しかし、体積が制御変数となり、実験の過程を通して変化することが許されない場合、従属変数、圧力および温度の関係は、どちらか一方の値を変えることによって迅速に確立することができ、これはゲイ-リュサックの法則である。 例えば、圧力が上がれば温度は増加しなければならない。